QC成果报告-江苏京沪主线站--降低收费车道电动栏杆机故障率

降低收费车道电动栏杆机故障率江苏京沪高速公路有限公司苏鲁省界收费站站长室“新智慧”QC小组一、单位简介江苏京沪高速公路有限公司是经江苏省人民政府批准成立的大型国有企业，由江苏交通控股有限公司控股，经营管理的高速公路总里程约373.1公里。京沪高速公路沂淮江段是国道G2主干线的一段，是国家高速公路7918网主干线的重要路段，是江苏省“四纵四横四联”高速公路网的中轴线。苏鲁省界收费站是京沪高速公路沂淮江段的主线收费站，地处苏鲁两省交界处，设有40个车道，其中21个收费车道、19个发卡车道，采用国内领先、国际一流的电脑联网收费系统。现有员工146人，是一个充满朝气、奋发向上的集体。二、小组概况小组介绍本小组成立于2002年2月，是一个具有丰富管理经验的QC小组，小组由11名一线管理人员及业务骨干组成，平均接受TQC知识教育100小时以上。王丽同志于2012年参加中国交通企业管理协会质量管理培训，获交通行业质量管理小组活动诊断师资格。本小组QC成果降低高速公路收费站员工业务差错率、提高员工对食堂的满意度、提高高速公路驾乘人员满意度等课题获评全国交通系统优秀QC成果奖，小组亦多次获评江苏省、全国交通行业优秀质量管理小组称号。 QC小组介绍 表1小组名称苏鲁省界收费站站长室“新智慧”QC小组成立时间2002年2月课题名称降低收费车道电动栏杆机故障率小组类型攻关型组 长田传金活动日期2013.3-2013.12课题注册2013.01小组成员11人注册编号SLSJ1301 活动频次每周一次接受TQC教育时间100小时以上小组成员简介姓名性别年龄文化程度岗位、职务小组分工田传金男53本科管理处副处长兼收费站长组 长汪祝青男31本科收费站副站长全面负责杨天雷男46大专收费站管理员组织实施王 丽女36本科收费站管理员QC诊断师张 浩男31大专收费站管理员活动指导常 刚男34大专监控室班长数据统计朱朝辉女45大专监控室副班长效果检查白永标男43高中水电驾驶班班长现场检查马继春男44高中水电工现场实施卢大庆男31高中水电工现场实施徐止华男41高中水电工现场实施制 表：王 丽 日 期：2013年3月名词解释1、三大系统高速公路机电系统隶属于交通工程（安全设施、管理设施和服务设施）管理设施，被划分为三大系统，即监控系统、通信系统、收费系统。2、设备完好率设备完好率是指完好的设施设备在全部设施设备中的比重，它是反映企业设备技术状况和评价设备管理工作水平的一个重要指标。3、电动栏杆机电动栏杆机是收费系统辅助设备，在收费工作中，收费车道机通过接口电路、数据线控制栏杆机控制系统完成栏杆臂的起落，对收费车辆进行分隔拦阻，以保证良好的收费秩序。主要组成部分包括机箱、控制系统、栏杆臂等。 收费车道电动栏杆机图示 图1三、选择课题随着国民经济的不断发展，社会公众对高速公路窗口服务质量的要求越来越高，提高收费服务质量和顾客满意度成为我们的重点工作之一。三大系统设备完好率是衡量收费站服务社会公众出行能力的重要指标，和收费服务质量、顾客满意度息息相关。江苏京沪高速公路有限公司于2012年12月下发了关于印发江苏京沪高速公路有限公司三大系统维护维修补充规定的通知（苏京沪安营201224号），规定“公司对管理处三大系统管理的考核内容包括设备完好率（97%）”。管理处当前设备完好率为95%，要提高设备完好率，必须要降低现有设备运行故障率。统计表明，2012年9月至2013年2月，收费车道电动栏杆机月均故障数达6次，故障率为28.57%。管理处职能科室指出我站收费车道电动栏杆机故障率偏高，加大了设备维修维护人员工作强度，增加了设备维修开支，直接影响设备完好率。因此，小组选定“降低收费车道电动栏杆机故障率”作为本次活动课题。 收费车道电动栏杆机故障情况统计 表2制 表：常 刚 日 期：2013年3月四、活动计划小组成员遵循PDCA循环法，制定本次QC活动计划，并依计划开展活动。QC小组活动计划表（计划： 实际进展：） 表3制 表：王 丽 日 期：2013年3月五、设定目标为确保管理处设备完好率达到公司考核指标，管理处职能科室对辖区内六家收费站三大系统设备运行情况进行管理分析，针对我站收费车道电动栏杆机故障高发的问题，下达了减少电动栏杆机故障，将故障率降低至10%以内的指标。我站共有21个收费车道，要达到管理处指标，必须控制收费车道电动栏杆机月均故障数不超过2次（故障率：2/219.52%）。因此，小组设定本次活动目标为：降低收费车道电动栏杆机故障率，将故障率由现在的28.57%降低到9.52%。图2 活动目标设定图制 图：王 丽 日 期：2013年3月六、可行性分析与历史同期相比，当前收费车道电动栏杆故障率较高小组对历史同期收费车道电动栏杆机故障率进行比对，2011年9月至2012年2月电动栏杆故障率平均为18.26%，远远低于现状（如图3）。结合收费站人工收费车道交通量月报表车情信息分析，小组发现收费车道电动栏杆机故障率随着收费车辆货车流量比例的增减同向变化。从历史数据角度分析，未来的电动栏杆机故障率具有下调的可能性。图3 收费车道栏杆机故障率同期数据对比制 图：常 刚 日 期：2013年3月收费车道电动栏杆机故障率高原因统计小组通过设备维修记录对2012年9月至2013年2月收费车道电动栏杆机故障原因进行了统计、分析。 收费车道电动栏杆机故障原因统计 表4序号故障原因收费车道电动栏杆机故障情况（次）累计（次）栏杆臂不落栏杆臂不抬栏杆臂损毁1电机坏01012控制器坏21033数据线接触不良10014设备老化00115收费特情引发003030合 计323136制 表：常 刚 日 期：2013年3月图4 收费车道电动栏杆机故障统计排列图制 图：王 丽 日 期：2013年3月从排列图上可以看出，“收费特情引发栏杆臂损毁”占收费车道电动栏杆机故障所有原因的83.33%，是造成电动栏杆机故障频发、故障率高的症结所在。小组成员通过维修记录统计，历史同期（2011年9月至2012年2月），“收费特情引发栏杆臂损毁”仅有7次，为当前故障频次的23.33%（7/3023.33%），电动栏杆机栏杆臂损毁率具有较大幅度下调空间。我们小组有能力将“收费特情引发栏杆臂损毁”降低80%，根据公式：28.57%（1-83.33%80%）=9.43%。我们将目标值定为9.52%是可能实现的。图5 可行性分析的总结制 图：王 丽 日 期：2013年3月七、原因分析小组成员运用头脑风暴法，并针对“收费特情引发栏杆臂损毁”的症结运用因果图进行了分析，共找到14个末端原因，如下图所示：图6 因 果 图制 图：王 丽 日 期：2013年4月八、要因确认要因确认表在找到末端原因后，我们召开QC小组会，对末端原因进行逐一分析，并进行要因确认。 要 因 确 认 表 表5制 图：王 丽 日 期：2013年4月要因确认结果经过要因确认，最终确认了两条要因：九、制定对策确定对策方案为解决难题，小组召开头脑风暴会进行讨论，发现两项要因有个共通点：车体或货物凸出物刮倒栏杆臂，导致杆体快速摔向安全岛尾部，或被砸弯变形，或经反复弯折出现断裂。小组认为只要解决此问题即可减少“收费特情引发栏杆臂损毁”频次，进而降低电动栏杆机故障率。小组成员提出了安排工作人员现场辅助管理、研制电动栏杆机手控系统、研制电动栏杆机防摔装置三种可供选择的方案，并对方案进行分析、评估。 方 案 选 择 评 估 表 表6制 表：王 丽 日 期：2013年5月经分析评估，小组选定综合得分最高的方案：研制电动栏杆机防摔装置。对策实施表小组分析后，根据“5W1H”原则制定出对策实施表： 对 策 表 表7序号要因对策（WHAT）目标（WHY）措施（HOW）地点（WHERE）完成时间(WHEN)负责人（WHO）1车体超长不规范刮损研制电动栏杆机防摔装置栏杆臂受外力作用失衡离开电动栏杆机箱体后，在防摔装置作用下，栏杆臂复位，避免杆体直接摔砸在安全岛上引发变形或断裂根据方案设计原理图文档室2013.6.21卢大庆采集数据并分析，初步确定用材范围收费车道2013.6.26马继春2货物超宽不规范刮损制定实施计划管理员室2013.7.1张 浩制 表：汪祝青 日 期：2013年5月十、对策实施实施一：确定研制方案1、方案优选（对比法）小组成员围绕方案，集思广益，充分发挥创造力，针对电动栏杆机防摔装置研发方向，提出自己的想法和意见。综合整理后，形成两种研制方案： 方 案 优 选 表8制 表：王 丽 日 期：2013年6月2、绘制设计原理图根据电动栏杆机防摔装置研制方案设计原理图，如图7所示。一方面要标注出每个组件的构造与组装位置，一方面要反映出设计原理，栏杆臂受外力（F1）冲击外斜，拉伸弹簧在作用力下弹性变形，外力出去后立即复位（F2），保护栏杆臂完好。图7 电动栏杆机防摔装置原理图 道闸机示意图共 1 张 第 1 张比例审核校核制图设计序号代 号名 称数 量材 料备 注F11234567812345678道闸杆1铝合金固定卡1 Q235A螺 栓2Q235A卸 卡2钢 链1拉伸弹簧随动支架1165MnQ235AQ235AQ235A道闸机1M830外购外购外购外购外购外购加工制造加工制造如图1如图2F1F1F2实施二、数据采集并分析1、数据采集：已知固定卡在0支点1.5米处，栏杆臂净重3.1Kg，杆体长3米。当有车辆经过与栏杆臂发生刮碰时，使栏杆臂处于45时与弹簧拉力F夹角为16度；当栏杆臂处于水平时与弹簧拉力F夹角为14度。现将杆体重量转化成一重物，方便画力的示意图，现求弹簧拉力F进行比较。2、数据分析：依据杠杆平衡原理。当使栏杆臂处于45与弹簧拉力F夹角为16度时：G*OD=F*0C OD=Sin45*1.5m=1.06m 3.1Kg*1.06m= F*0C Sin16=OC/OD OC= Sin16* OD OC= Sin16*1.5 m =0.413m F= ( 3.1Kg*1.06m)/0.413m=7.96Kg 当使栏杆臂处于水平与弹簧拉力F夹角为14度时：G*OA=F*0C 3.1Kg*1.5m= F*0C Sin14=OCOA OC= Sin14* OA OC= Sin14*1.5 m =0.362m F= ( 3.1Kg*1.5m)/0.362m=12.85Kg 经分析计算可知：当栏杆臂处于水平与弹簧拉力F夹角为14度时受拉力最大，所以选择弹簧时应选择13Kg以上的拉力。实施三、制定实施计划小组根据电动栏杆机防摔装置方案制定实施计划。实 施 计 划 表 表9序号内容对策目 标措 施地点负责人完成时间1随动支架加工制造1、绘制图纸，尺寸标注齐全。2、确定架体尺寸：长度320mm，宽度25mm。3、材质：Q235A。4、打磨、抛光，表面喷防腐油漆。5、架体结实，螺栓连接牢固。1、采用CAD软件制作图纸。2、购买材料。3、水电工按设计图纸加工制作。五金市场水电班组白永标7.102固定卡加工制造1、绘制图纸，尺寸标注齐全。2、材质：Q235A。3、打磨、抛光，表面喷防腐油漆。1、采用CAD软件制作图纸。2、购买材料。3、水电工按设计图纸加工制作。五金市场水电班组白永标7.103拉伸弹簧选购弹簧1、强度高、韧性好。2、外力作用下具有较好抵抗变形和破坏能力。外购65Mn拉伸弹簧。五金市场卢大庆7.164钢链选购钢链1、延展性好，结实耐用。2、耐腐蚀、耐磨损性好。外购Q235A钢链。五金市场卢大庆7.165卸卡选购卸卡满足工艺要求。外购Q235A卸卡。五金市场徐止华7.196螺栓选购螺栓满足工艺要求。外购Q235A螺栓（M830）。五金市场徐止华7.197效果试验组装试验1、组装后各部件符合设计标准。2、加工件作打磨、抛光处理,喷涂统一颜色防腐油漆。3、安装位置统一、螺栓连接紧固。4、试验结果满足设计要求。1、定位安装随动支架和固定卡。2、组装拉伸弹簧、钢链及相关配件。3、试验检测。收费车道现场杨天雷7.22制 表：王 丽 日 期：2013年7月实施四、实施推进1、制作随动支架绘制设计图纸，并标注尺寸（如图8）。到市场购买加工材料。安排水电工按设计图纸加工制作，喷涂防腐油漆。对完工装置进行检验，尺寸精准、符合设计要求。图8 电动栏杆机防摔装置-随动支架设计制图校核审核比例共 2 张 第 1 张A4道闸机随动支架 技术要求1、如图所示，随动支架冷压成形，数量2件。2、零件各表面喷防腐油漆Q235A 随动支架成品 现场检验2、制作固定卡绘制设计图纸，并标注尺寸（如图9）。到市场购买加工材料。安排水电工按设计图纸加工制作，喷涂防腐油漆。对完工装置进行检验，尺寸精准、符合设计要求。图9 电动栏杆机防摔装置-固定卡设计制图校核审核比例共 2 张 第 2 张A4道闸机固定卡 技术要求1、如图所示，固定夹冷压成形，数量为1件。2、零件各表面喷防腐油漆。Q235A 固定卡成品 现场检验3、拉伸弹簧的选择对弹簧强度、韧性及弹簧力学性能综合分析，我们以满足13Kg以上的拉力为要求，选择直径25mm的65Mn拉伸弹簧。弹簧实物（喷涂防腐漆）4、钢链的选择根据延展性需要，选择Q235A钢链。钢链实物5、组装试验按电动栏杆机防摔装置原理图进行组装试验，每装完一个组件，都要检验装配间隙是否符合图纸规范，试验过程进展顺利。6、效果试验完成样品总装后，小组成员在收费车道进行了效果试验。人工模拟外力作用在栏杆臂上，使杆体处于15、45、60以及水平位置，在防摔装置保护下，栏杆臂均未摔碰到安全岛尾部；外力消除后，在弹簧拉力作用下，栏杆臂快速复位，符合设计预期。 效果模拟试验（多角度）7、实施改造2013年7月底，小组对收费站21个收费车道的电动栏杆机进行改造，至此对策措施全部完成。十一、效果检查我们对实施后的效果进行了检查，效果检查共分为四个方面，一是活动成效，二是经济效益，三是人才效益，四是社会效益。活动成效1、活动效果检查2013年8月至9月，小组对电动栏杆机防摔装置运行情况进行了两个月的效果跟踪，调查表显示，防摔装置运行稳定，未发生一起栏杆臂损毁事件。“收费特情引发栏杆臂损毁”占收费车道电动栏杆机故障所有原因的0%，已不再是主要原因。 收费车道电动栏杆机故障情况统计 表10制 表：常 刚 日 期：2013年9月2、活动总体效果检查小组通过设备维修记录统计，收费车道电动栏杆机故障频次大幅减少，故障率由原来的28.57%降低4.76%，远远低于原设定9.52%的目标值，完全实现了小组活动目标。图10 活 动 效 果 对 比 图制 图：王 丽 日 期：2013年9月经济效益根据小组前期调查数据计算（表11），活动前六个月，栏杆臂累计损毁31次，按栏杆臂单价每根600元计算，收费站仅此一项每月至少需开支3100元设备维修费。如表12所示，收费站21个收费车道电动栏杆机防摔改造成本为1366元。活动后，收费站两个月未更换一根栏杆臂，为公司节约设备维修费6200元，且运行时间愈长，经济效益愈加明显。 电动栏杆机栏杆臂损毁维修费用统计 表11 项目时间栏杆臂损毁次数（根）栏杆臂单价（元）栏杆臂维修（更新）费（元）2012年9月560030002012年10月424002012年11月636002012年12月848002013年01月530002013年02月31800合 计31-18600月 均3100制 表：常 刚 日 期：2013年9月电动栏杆机防摔装置改造成本 表12序号项目名称数量单价成本备 注1拉伸弹簧21根10元210元2钢 链12米10元120元3卸 卡42个3元126元4螺 栓50副1元50元5原材料（Q235A）4根30元120元制作随动支架及固定卡6防腐漆3桶80元240元7制作加工费-500元含加工耗材费收费站电动栏杆机防摔装置改造费用1366元出口21个车道制 表：张 浩 日 期：2013年9月人才效益通过本次QC活动，小组成员之间的协调合作精神进一步得到了发扬，团队战斗能力有了新的提高。我们认识到，小攻关解决大问题，一个简单的辅助装置，同样可以提高设备完好率和达到节能降耗的效果。为推广课题成果，小组以群众性经济技术创新项目向江苏京沪高速公路有限公司进行申报推荐，被公司工会评为2013年度“五小”活